12f62a028bdce76a855f2db2181ca3be303e5612
[opus.git] / src_FIX / SKP_Silk_find_pitch_lags_FIX.c
1 /***********************************************************************\r
2 Copyright (c) 2006-2010, Skype Limited. All rights reserved. \r
3 Redistribution and use in source and binary forms, with or without \r
4 modification, (subject to the limitations in the disclaimer below) \r
5 are permitted provided that the following conditions are met:\r
6 - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,\r
7 this list of conditions and the following disclaimer.\r
8 - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright \r
9 notice, this list of conditions and the following disclaimer in the \r
10 documentation and/or other materials provided with the distribution.\r
11 - Neither the name of Skype Limited, nor the names of specific \r
12 contributors, may be used to endorse or promote products derived from \r
13 this software without specific prior written permission.\r
14 NO EXPRESS OR IMPLIED LICENSES TO ANY PARTY'S PATENT RIGHTS ARE GRANTED \r
15 BY THIS LICENSE. THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND \r
16 CONTRIBUTORS ''AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING,\r
17 BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND \r
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE \r
19 COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, \r
20 INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT\r
21 NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF \r
22 USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON \r
23 ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT \r
24 (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE \r
25 OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.\r
26 ***********************************************************************/\r
27 \r
28 #include "SKP_Silk_main_FIX.h"\r
29 #include "SKP_Silk_tuning_parameters.h"\r
30 \r
31 /* Find pitch lags */\r
32 void SKP_Silk_find_pitch_lags_FIX(\r
33     SKP_Silk_encoder_state_FIX      *psEnc,         /* I/O  encoder state                               */\r
34     SKP_Silk_encoder_control_FIX    *psEncCtrl,     /* I/O  encoder control                             */\r
35     SKP_int16                       res[],          /* O    residual                                    */\r
36     const SKP_int16                 x[]             /* I    Speech signal                               */\r
37 )\r
38 {\r
39     SKP_Silk_predict_state_FIX *psPredSt = &psEnc->sPred;\r
40     SKP_int   buf_len, i, scale;\r
41     SKP_int32 thrhld_Q15, res_nrg;\r
42     const SKP_int16 *x_buf, *x_buf_ptr;\r
43     SKP_int16 Wsig[      FIND_PITCH_LPC_WIN_MAX ], *Wsig_ptr;\r
44     SKP_int32 auto_corr[ MAX_FIND_PITCH_LPC_ORDER + 1 ];\r
45     SKP_int16 rc_Q15[    MAX_FIND_PITCH_LPC_ORDER ];\r
46     SKP_int32 A_Q24[     MAX_FIND_PITCH_LPC_ORDER ];\r
47     SKP_int32 FiltState[ MAX_FIND_PITCH_LPC_ORDER ];\r
48     SKP_int16 A_Q12[     MAX_FIND_PITCH_LPC_ORDER ];\r
49 \r
50     /******************************************/\r
51     /* Setup buffer lengths etc based on Fs   */\r
52     /******************************************/\r
53     buf_len = psEnc->sCmn.la_pitch + psEnc->sCmn.frame_length + psEnc->sCmn.ltp_mem_length;\r
54 \r
55     /* Safty check */\r
56     SKP_assert( buf_len >= psPredSt->pitch_LPC_win_length );\r
57 \r
58     x_buf = x - psEnc->sCmn.ltp_mem_length;\r
59 \r
60     /*************************************/\r
61     /* Estimate LPC AR coefficients      */\r
62     /*************************************/\r
63     \r
64     /* Calculate windowed signal */\r
65     \r
66     /* First LA_LTP samples */\r
67     x_buf_ptr = x_buf + buf_len - psPredSt->pitch_LPC_win_length;\r
68     Wsig_ptr  = Wsig;\r
69     SKP_Silk_apply_sine_window( Wsig_ptr, x_buf_ptr, 1, psEnc->sCmn.la_pitch );\r
70 \r
71     /* Middle un - windowed samples */\r
72     Wsig_ptr  += psEnc->sCmn.la_pitch;\r
73     x_buf_ptr += psEnc->sCmn.la_pitch;\r
74     SKP_memcpy( Wsig_ptr, x_buf_ptr, ( psPredSt->pitch_LPC_win_length - SKP_LSHIFT( psEnc->sCmn.la_pitch, 1 ) ) * sizeof( SKP_int16 ) );\r
75 \r
76     /* Last LA_LTP samples */\r
77     Wsig_ptr  += psPredSt->pitch_LPC_win_length - SKP_LSHIFT( psEnc->sCmn.la_pitch, 1 );\r
78     x_buf_ptr += psPredSt->pitch_LPC_win_length - SKP_LSHIFT( psEnc->sCmn.la_pitch, 1 );\r
79     SKP_Silk_apply_sine_window( Wsig_ptr, x_buf_ptr, 2, psEnc->sCmn.la_pitch );\r
80 \r
81     /* Calculate autocorrelation sequence */\r
82     SKP_Silk_autocorr( auto_corr, &scale, Wsig, psPredSt->pitch_LPC_win_length, psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder + 1 ); \r
83         \r
84     /* Add white noise, as fraction of energy */\r
85     auto_corr[ 0 ] = SKP_SMLAWB( auto_corr[ 0 ], auto_corr[ 0 ], SKP_FIX_CONST( FIND_PITCH_WHITE_NOISE_FRACTION, 16 ) ) + 1;\r
86 \r
87     /* Calculate the reflection coefficients using schur */\r
88     res_nrg = SKP_Silk_schur( rc_Q15, auto_corr, psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder );\r
89 \r
90     /* Prediction gain */\r
91     psEncCtrl->predGain_Q16 = SKP_DIV32_varQ( auto_corr[ 0 ], SKP_max_int( res_nrg, 1 ), 16 );\r
92 \r
93     /* Convert reflection coefficients to prediction coefficients */\r
94     SKP_Silk_k2a( A_Q24, rc_Q15, psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder );\r
95     \r
96     /* Convert From 32 bit Q24 to 16 bit Q12 coefs */\r
97     for( i = 0; i < psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder; i++ ) {\r
98         A_Q12[ i ] = ( SKP_int16 )SKP_SAT16( SKP_RSHIFT( A_Q24[ i ], 12 ) );\r
99     }\r
100 \r
101     /* Do BWE */\r
102     SKP_Silk_bwexpander( A_Q12, psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder, SKP_FIX_CONST( FIND_PITCH_BANDWITH_EXPANSION, 16 ) );\r
103     \r
104     /*****************************************/\r
105     /* LPC analysis filtering                */\r
106     /*****************************************/\r
107     SKP_memset( FiltState, 0, psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder * sizeof( SKP_int32 ) ); /* Not really necessary, but Valgrind will complain otherwise */\r
108     SKP_Silk_MA_Prediction( x_buf, A_Q12, FiltState, res, buf_len, psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder );\r
109     SKP_memset( res, 0, psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder * sizeof( SKP_int16 ) );\r
110 \r
111     if( psEncCtrl->sCmn.signalType != TYPE_NO_VOICE_ACTIVITY ) {\r
112         /* Threshold for pitch estimator */\r
113         thrhld_Q15 = SKP_FIX_CONST( 0.6, 15 );\r
114         thrhld_Q15 = SKP_SMLABB( thrhld_Q15, SKP_FIX_CONST( -0.004, 15 ), psEnc->sCmn.pitchEstimationLPCOrder );\r
115         thrhld_Q15 = SKP_SMLABB( thrhld_Q15, SKP_FIX_CONST( -0.1,   7  ), psEnc->speech_activity_Q8 );\r
116         thrhld_Q15 = SKP_SMLABB( thrhld_Q15, SKP_FIX_CONST( -0.15,  15 ), SKP_RSHIFT( psEnc->sCmn.prevSignalType, 1 ) );\r
117         thrhld_Q15 = SKP_SMLAWB( thrhld_Q15, SKP_FIX_CONST( -0.1,   16 ), psEncCtrl->input_tilt_Q15 );\r
118         thrhld_Q15 = SKP_SAT16(  thrhld_Q15 );\r
119 \r
120         /*****************************************/\r
121         /* Call pitch estimator                  */\r
122         /*****************************************/\r
123         if( SKP_Silk_pitch_analysis_core( res, psEncCtrl->sCmn.pitchL, &psEncCtrl->sCmn.lagIndex, \r
124                 &psEncCtrl->sCmn.contourIndex, &psEnc->LTPCorr_Q15, psEnc->sCmn.prevLag, psEnc->sCmn.pitchEstimationThreshold_Q16, \r
125                 ( SKP_int16 )thrhld_Q15, psEnc->sCmn.fs_kHz, psEnc->sCmn.pitchEstimationComplexity, psEnc->sCmn.nb_subfr ) == 0 ) \r
126         {\r
127             psEncCtrl->sCmn.signalType = TYPE_VOICED;\r
128         } else {\r
129             psEncCtrl->sCmn.signalType = TYPE_UNVOICED;\r
130         }\r
131     } else {\r
132         SKP_memset( psEncCtrl->sCmn.pitchL, 0, sizeof( psEncCtrl->sCmn.pitchL ) );\r
133         psEncCtrl->sCmn.lagIndex = 0;\r
134         psEncCtrl->sCmn.contourIndex = 0;\r
135         psEnc->LTPCorr_Q15 = 0;\r
136     }\r
137 }\r